【關(guān)鍵詞】前列腺穿刺；電磁導(dǎo)航；影像配準(zhǔn)；mpMRI-TRUS

前列腺癌（prostate cancer，PCa）是最常見(jiàn)的實(shí)體癌之一，估計(jì)男性發(fā)病率為22%，僅次于肺癌[1]。近年來(lái)，我國(guó)前列腺癌的發(fā)病率和病死率均呈現(xiàn)明顯的持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，且我國(guó)多數(shù)地區(qū)新確診的患者中晚期比例高于歐美國(guó)家，這將對(duì)我國(guó)前列腺癌患者的治療效果及長(zhǎng)期生存產(chǎn)生直接影響[2]。提高PCa的早期診斷率是臨床診療中面臨的重要問(wèn)題。前列腺穿刺活檢是確診PCa的金標(biāo)準(zhǔn)[3]。目前，經(jīng)直腸超聲（transrectal ultrasonography，TRUS）引導(dǎo)的經(jīng)會(huì)陰和經(jīng)直腸系統(tǒng)活檢（systematic biopsy，SB）是獲取前列腺組織以診斷PCa的兩種最常用的方法[4]。近年來(lái)前列腺多參數(shù)磁共振成像（multi-parametricmagnetic resonance imaging，mpMRI）已成為提高前列腺癌檢測(cè)準(zhǔn)確性的有力工具[5]。mpMRI上的可疑病變可以指導(dǎo)有針對(duì)性地活檢，并可以更好地檢測(cè)PCa，尤其是具有臨床意義的前列腺癌（clinicallysignificant prostate cancer，csPCa），由此產(chǎn)生了新的靶向活檢（targeted biopsy，TB）技術(shù)，既往的研究表明基于認(rèn)知mpMRI 與TRUS 融合的SB+TB 前列腺活檢技術(shù)在PCa的檢出率要優(yōu)于單純SB技術(shù)，但該技術(shù)難度大，學(xué)習(xí)曲線長(zhǎng)，對(duì)衛(wèi)星小病灶的檢測(cè)極具挑戰(zhàn)性，漏診的可能性也較大[6]。

隨著AI 軟件及圖像融合處理軟件的優(yōu)化，為3D影像配準(zhǔn)聯(lián)合電磁導(dǎo)航技術(shù)在前列腺穿刺活檢中帶來(lái)了潛在的應(yīng)用空間，現(xiàn)已有國(guó)外團(tuán)隊(duì)最新報(bào)道了使用3D 影像配準(zhǔn)聯(lián)合電磁導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行mpMRI-TRUS影像融合引導(dǎo)前列腺穿刺，取得了較好的效果[7]，國(guó)內(nèi)目前暫無(wú)關(guān)于3D影像配準(zhǔn)聯(lián)合AI電磁導(dǎo)航下的mpMRI-TRUS 影像融合（AI 軟件融合）與認(rèn)知mpMRI與TRUS融合（認(rèn)知融合）的對(duì)比報(bào)道，本研究旨在比較2種方式的優(yōu)劣。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

回顧性收集2022年1月至2024年2月重慶醫(yī)科大學(xué)附屬永川醫(yī)院前列腺穿刺患者184例，納入標(biāo)準(zhǔn)：①直腸指檢（digital rectal examination，DRE）發(fā)現(xiàn)前列腺可疑結(jié)節(jié)，任何總前列腺特異性抗原（total prostate specific antigen，tPSA）值；②經(jīng)直腸前列腺超聲（transrectal ultrasonography，TRUS）或mpMRI發(fā)現(xiàn)可疑病灶，任何PI-RAS任何tPSA值；③tPSAgt;10 μg/L；④tPSA 4～10 μg/L且f/tPSA小于0.16或前列腺抗原密度（prostate specific antigen density，PSAD）大于0.15 ng/mL2 [8]。排除標(biāo)準(zhǔn)：①處于急性感染期、發(fā)熱期；②有高血壓危象；③處于心臟功能不全失代償期；④有嚴(yán)重出血傾向的疾?。虎萏幱谔悄虿⊙遣环€(wěn)定期；⑥有嚴(yán)重的內(nèi)、外痔，肛周或直腸病變[9]。根據(jù)穿刺方法分為經(jīng)直腸認(rèn)知融合活檢（經(jīng)直腸認(rèn)知組）和經(jīng)會(huì)陰3D 影像配準(zhǔn)聯(lián)合AI 電磁導(dǎo)航下的mpMRI-TRUS影像融合活檢（經(jīng)會(huì)陰AI組）。本研究通過(guò)重慶醫(yī)科大學(xué)附屬永川醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，獲得了所有患者的知情同意。

1.2 方法

1.2.1 一般資料 記錄患者年齡、前列腺體積、PSA值、DRE異常比例、首次活檢比例、前列腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（PIRADS）分值、穿刺針數(shù)。

1.2.2 影像學(xué)處理 所有入組患者活檢前均在本院放射科使用3.0 T MRI（西門(mén)子，德國(guó)）行 mpMRI檢查。檢查內(nèi)容包括前列腺T2加權(quán)（T2WI）、表觀彌散系數(shù)（ADC），擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）。圖像分析由1位經(jīng)驗(yàn)豐富的放射科醫(yī)生進(jìn)行。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化前列腺成像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（PI-RADS）第2版標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分系統(tǒng)，對(duì)可疑病變進(jìn)行1至5的可能性評(píng)分。

1.2.3 圍手術(shù)期處理 所有患者均在術(shù)前1日晚餐前使用復(fù)方聚乙二醇電解質(zhì)散行腸道準(zhǔn)備1次，術(shù)前1 h使用左氧氟沙星注射液500 mg靜脈滴入預(yù)防感染，術(shù)后若出現(xiàn)發(fā)熱或尿路感染則繼續(xù)使用抗生素3～5 d，術(shù)后若出現(xiàn)尿潴留情況，需使用Fr16尿管行導(dǎo)尿處理。

1.2.4 穿刺方法 2個(gè)組別患者均采用SB+TB模式進(jìn)行活檢，SB穿刺按照系統(tǒng)穿刺模式取12針活檢，TB穿刺每個(gè)穿刺位置取2～3針活檢。所有組別患者均使用截石位，會(huì)陰部局部麻醉下操作，穿刺過(guò)程由1名前列腺穿刺經(jīng)驗(yàn)豐富的泌尿外科醫(yī)生完成。經(jīng)直腸認(rèn)知組病例在穿刺前由泌尿科醫(yī)生和放射科醫(yī)生會(huì)一起將可疑癌癥病變位置標(biāo)注在mpMRI圖像。穿刺過(guò)程中前后移動(dòng)超聲探頭（卡本，深圳）以在TRUS橫向圖像上找到與mpMRI圖像上相同的部分，將超聲圖像與mpMRI圖像上的靶點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)知融合，然后將穿刺針經(jīng)直腸垂直刺入前列腺，進(jìn)行靶點(diǎn)活檢，每個(gè)靶向目標(biāo)取2～3針組織。如果活檢針不能準(zhǔn)確到達(dá)可疑病灶，應(yīng)記住偏差，調(diào)整穿刺針進(jìn)入方向。靶向穿刺完成后，再行12針的系統(tǒng)穿刺。經(jīng)會(huì)陰AI組使用VENUS多模態(tài)影像融合超聲診斷系統(tǒng)（卡本，深圳），該系統(tǒng)可將多模態(tài)影像2D-3D聯(lián)動(dòng)與AI配準(zhǔn)并帶有電磁導(dǎo)航穿刺針（圖1），預(yù)先將mpMRI圖像拷貝至該系統(tǒng)，麻醉后將直腸探頭輕柔推入肛門(mén)，使用其自帶的軟件實(shí)現(xiàn)mpMRI圖像與實(shí)時(shí)TRUS的融合并標(biāo)注靶向及系統(tǒng)穿刺位置（圖2），按照融合圖像的位置，行經(jīng)會(huì)陰穿刺，每個(gè)靶向點(diǎn)穿刺2～3針，系統(tǒng)穿刺點(diǎn)共計(jì)12針。術(shù)中使用系統(tǒng)自帶的實(shí)時(shí)針尖導(dǎo)航修正穿刺位置（圖3）。術(shù)后觀測(cè)2組患者的csPCa檢出率，及血尿、尿潴留、尿路感染等并發(fā)癥的發(fā)生率。

1.2.5 病理檢查 所有活檢標(biāo)本均行病理學(xué)檢查，根據(jù)2014年國(guó)際學(xué)會(huì)分級(jí)泌尿病理學(xué)共識(shí)會(huì)議指南，csPCa被定義為Gleason評(píng)分≥3+4或Gleason分級(jí)組≥2。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。定量數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布時(shí)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（-x ± s） 表示，采用t 檢驗(yàn)，呈偏態(tài)分布時(shí)以中位數(shù)（四分位距）即Md（P25，P75）表示。使用卡方檢驗(yàn)比較認(rèn)知組和AI組的患者特征。使用卡方檢驗(yàn)或Fisher確切概率比較2個(gè)隊(duì)列之間的csPCa癥檢出率及并發(fā)癥發(fā)生率。根據(jù)PI-RADS評(píng)分進(jìn)行亞組分析。使用多變量Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型來(lái)確定復(fù)發(fā)的影響因素。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

按照制定的納入及排除標(biāo)準(zhǔn)，共有178例男性連續(xù)納入本研究，其中經(jīng)直腸認(rèn)知活檢組84例，經(jīng)會(huì)陰AI活檢組94例（表1）。比較2組的中位年齡、PSA水平、前列腺體積和PI-RADS評(píng)分等均無(wú)明顯差異（Pgt;0.05）。經(jīng)會(huì)陰AI組的活檢針數(shù)中位數(shù)數(shù)量高于經(jīng)直腸認(rèn)知組（24 vs. 18，Plt;0.001）。

2.2 csPCa檢出率比較

2 組之間的總csPCa 檢出率（PI-RAS1-5 分，表2），經(jīng)會(huì)陰AI 組高于經(jīng)直腸認(rèn)知組（67% vs. 53.5%，P=0.048），AI 組在PI-RADS 評(píng)分為1 至4 分患者的穿刺活檢腫瘤陽(yáng)性率均高于認(rèn)知組（Plt;0.05），在PI-RADS 評(píng)分為5的組別中csPCa 檢出率無(wú)明顯差異（76.7% vs. 83.9%，P=0.575）。

2.3 csPCa檢出率的單因素和多因素Cox回歸分析

在單變量回歸分析中，年齡、PI-RADS評(píng)分gt;3、經(jīng)會(huì)陰途徑、前部目標(biāo)病變位置和TB穿刺是csPC的顯著預(yù)測(cè)因素（表3、4）。在多變量回歸分析中，將csPCa檢出情況作為因變量（1=檢出，0=未檢出），年齡、PI-RADS評(píng)分gt;3、經(jīng)會(huì)陰途徑、TB穿刺仍然是csPCa的重要預(yù)測(cè)因素（表5）。

2.4 術(shù)后并發(fā)癥比較

2組均未出現(xiàn)Clavien-Dindo≥3種并發(fā)癥（表6）。經(jīng)會(huì)陰AI組有15例男性，經(jīng)直腸認(rèn)知組有4例男性出現(xiàn)急性尿潴留（17.8% vs. 4.7%，P=0.008）。給予保留導(dǎo)尿處理，并給予坦索羅辛0.2 mg/qd，3 d后拔除尿管，患者排尿良好。直腸認(rèn)知組中的1例患者（1.2%）于術(shù)后第2天出現(xiàn)發(fā)熱，血培養(yǎng)示大腸桿菌，給予氨曲南1 500 mg tid 靜脈滴注7 d。經(jīng)會(huì)陰AI組尿路感染發(fā)生概率顯著低于經(jīng)直腸活檢組（21.4% vs.11.7%，P=0.033）。

3 討論

當(dāng)前我國(guó)前列腺癌發(fā)病率逐年提高，前列腺穿刺技術(shù)進(jìn)步在檢出率的提高中起到了關(guān)鍵作用。多項(xiàng)不同活檢技術(shù)的比較研究均表明SB-TB 優(yōu)于傳統(tǒng)SB活檢。然而，當(dāng)涉及SB-TB的各個(gè)模式之間的比較時(shí)，數(shù)據(jù)卻很少。當(dāng)前的SB-TB技術(shù)主要有2種：①認(rèn)知融合配準(zhǔn)，預(yù)先在mpMRI圖像上標(biāo)注可疑病變點(diǎn)，并在進(jìn)行TRUS活檢時(shí)瞄準(zhǔn)這些點(diǎn)。操作員在腦海中分析圖像并利用三維空間推理和TRUS圖像中設(shè)定模式的識(shí)別來(lái)測(cè)量各種距離，從而定位目標(biāo)點(diǎn)。就其檢出率而言，基于認(rèn)識(shí)融合的SB-TB活檢優(yōu)于單純的SB前列腺活檢[10]。②AI導(dǎo)航融合，前列腺mpMRI對(duì)于病灶有較高的敏感性，利用基于多模態(tài)影像的人工智能技術(shù)，對(duì)mpMRI圖像中前列腺輪廓中的異常信號(hào)部分進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)、分割獲得穿刺靶點(diǎn)區(qū)域，形成3D穿刺靶區(qū)，使用雙平面經(jīng)直腸超聲探頭，采集多序列前列腺超聲圖像，再將前列腺超聲圖像與mpMRI圖像實(shí)時(shí)融合構(gòu)建3D前列腺圖像并標(biāo)注穿刺靶點(diǎn)，穿刺過(guò)程中AI 會(huì)自動(dòng)識(shí)別針尖位置，實(shí)時(shí)將針尖位置反饋到3D圖像中，即可實(shí)現(xiàn)2D-3D聯(lián)動(dòng)的針尖跟蹤效果，提示最優(yōu)穿刺路徑，以更直觀的方式完成導(dǎo)航。本研究中，2組均使用SB-TB模式穿刺，經(jīng)會(huì)陰AI導(dǎo)航融合活檢組的總csPCa檢出率高于經(jīng)直腸認(rèn)知融合活檢組（67.0% vs. 53.5%）。通過(guò)多變量回歸分析，觀察到年齡、PI-RADS評(píng)分gt;3、經(jīng)會(huì)陰活檢途徑和TB穿刺是csPCa的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。

在2017年P(guān)epe P等[10]首先比較了經(jīng)會(huì)陰AI軟件融合與經(jīng)直腸認(rèn)知融合活檢，該研究涉及約200名患者，經(jīng)會(huì)陰AI軟件融合csPCa的檢出率更優(yōu)，此外，其中20例被認(rèn)知融合漏診，只有4例被AI軟件融合漏診。在Siddiqui MM等[11]的單中心研究中，與經(jīng)直腸融合方法相比，使用經(jīng)會(huì)陰融合方法對(duì)csPCa 的檢出率更優(yōu)（45.6% vs. 63.4%）。然而，在Baco E等[12]的報(bào)道中，對(duì)175例患者進(jìn)行了分組穿刺。經(jīng)會(huì)陰和經(jīng)直腸方法之間表現(xiàn)出相似的敏感性和特異性。Tu X等[13]的另一項(xiàng)薈萃分析共計(jì)328例患者納入研究，結(jié)果表明經(jīng)會(huì)陰活檢在csPCa的檢出方面優(yōu)于經(jīng)直腸方法。與之前的研究相似，本研究的數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)會(huì)陰AI組活檢比經(jīng)直腸認(rèn)知組csPCa檢出率更高。分析其可能的原因：①?gòu)慕馄蕦W(xué)角度來(lái)看，經(jīng)會(huì)陰活檢可以輕松評(píng)估前部或尖部病變[14]。②經(jīng)會(huì)陰AI組采用了AI導(dǎo)航融合技術(shù)，對(duì)于操作者難度更低，穿刺準(zhǔn)確性更高。③經(jīng)會(huì)陰AI組活檢穿刺針數(shù)多于直腸認(rèn)知組，其采樣數(shù)量同樣對(duì)于檢出率有正向影響。

前列腺癌衛(wèi)星病灶（PI-RAS 1～3分）的漏診在日常診斷中較為常見(jiàn)[15]，對(duì)多參數(shù)磁共振圖像上前列腺病灶的人工識(shí)別和分割，尤其衛(wèi)星小病灶的檢測(cè)極具挑戰(zhàn)性，由于大部分病灶由良性腺體和間質(zhì)組成，不易準(zhǔn)確對(duì)病灶進(jìn)行勾勒，人工分割的不精準(zhǔn)導(dǎo)致前列腺病灶的體積評(píng)估常小于真實(shí)的組織病理學(xué)體積。在認(rèn)知融合穿刺過(guò)程中，靶向穿刺對(duì)于操作者經(jīng)驗(yàn)要求極高，其本質(zhì)還是基于對(duì)影像學(xué)理解上的自由手穿刺[16]，而AI導(dǎo)航組能夠以更直觀精確的方式進(jìn)行穿刺，在Peter Fletcher的報(bào)道中，AI軟件融合組在前列腺癌衛(wèi)星病灶的檢出率顯著高于認(rèn)知融合組[17]，本研究中AI軟件融合組在前列腺PI-RAS評(píng)分1～3分的病灶中，檢出率顯著高于認(rèn)知融合組，在PI-RAS評(píng)分為5的分組中，檢出率無(wú)明顯差異（76.7% vs. 83.9%）。

在本研究中，接受會(huì)陰活檢的男性中術(shù)后尿潴留發(fā)生率高于經(jīng)直腸組（12.7% vs. 4.7%），這與之前的文獻(xiàn)相當(dāng)[10-13]。與經(jīng)直腸活檢相比，尿潴留發(fā)生率較高的原因可能是活檢穿刺針數(shù)增加導(dǎo)致前列腺組織水腫，腺體內(nèi)壓增高，造成尿流出道梗阻加重，從而引起急性尿潴留。雖然術(shù)前所有病例均進(jìn)行了腸道準(zhǔn)備及抗生素預(yù)防感染，經(jīng)直腸穿刺組仍有1例患者發(fā)生了膿毒血癥，與經(jīng)直腸活檢相比，經(jīng)會(huì)陰穿刺可以明顯減少穿刺術(shù)后感染發(fā)生率[18]，在最新的EAU指南建議首選經(jīng)會(huì)陰途徑進(jìn)行前列腺活檢[19]。本研究中使用的小樣本量可以解釋為什么經(jīng)會(huì)陰活檢和經(jīng)直腸活檢之間的膿毒癥發(fā)生率沒(méi)有顯著差異。因此，需要進(jìn)行更大規(guī)模的研究來(lái)評(píng)估經(jīng)會(huì)陰和經(jīng)直腸融合活檢之間的膿毒癥發(fā)生率問(wèn)題。

綜上所述，AI導(dǎo)航融合活檢的csPCa檢出率比經(jīng)直腸認(rèn)知融合活檢更優(yōu)。此外，經(jīng)會(huì)陰活檢發(fā)生感染并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)較小。本研究基于單中心樣本量有限，未來(lái)將繼續(xù)展開(kāi)研究，彌補(bǔ)不足。